Il campionamento genetico rileva che la “ricchezza di specie” si nasconde nei letti di anguilla costiera

Secondo un nuovo studio canadese, il campionamento del DNA ambientale (eDNA) nelle acque costiere del Pacifico e dell’Atlantico ha rivelato una “ricchezza di specie” invisibile, rilevando il doppio delle specie di pesci rispetto a un’indagine netta tradizionale.

Gli scienziati dietro la ricerca affermano che i risultati indicano l’eDNA come un modo più economico, più facile e meno intrusivo per misurare la biodiversità e monitorare il movimento dei pesci verso nord causato dai cambiamenti climatici.

Nel 2019 sono stati campionati diciannove letti di eelgrass, 10 in Nuova Scozia e nove nell’isola di Vancouver meridionale.

Per catturare i pesci è stata utilizzata una lunga rete a sciabica da spiaggia. Allo stesso tempo e luogo, sono stati raccolti campioni di acqua di mare per testare tracce di materiale genetico rilasciato dal passaggio dei pesci.

L’obiettivo era confrontare i metodi di campionamento per misurare la biodiversità.

“In realtà abbiamo catturato più diversità, quasi il doppio. Quindi per ogni sciabica, se dovessimo catturare 10 specie, sequenziaremmo in media 20 specie fuori dal DNA”, ha affermato Ryan Stanley, biologo di Fisheries and Oceans Canada presso il Bedford Institute of Oceanography in Nuova Scozia.

Questo minuscolo barracuda settentrionale è stato catturato in una rete posta in un letto di eelgrass sulla costa orientale della Nuova Scozia. L’eDNA ha anche rilevato la presenza di barracuda nella stessa area da piccole quantità di materiale genetico sparso dal pesce. (Ryan Stanley/Fisheries and Oceans Canada)

Stanley è coautore di un articolo che ha pubblicato i risultati sul Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences.

Gli scienziati hanno utilizzato un processo noto come metabarcoding eDNA.

Questo sistema converte una sequenza genetica in un codice a barre in grado di identificare una specie per il confronto in un database di riferimento genetico, allo stesso modo in cui un codice prodotto universale (UPC) viene utilizzato da uno scanner di supermercati per identificare i prodotti.

A differenza del codice UPC in negozio, non tutte le specie hanno una corrispondenza esatta del codice a barre nel riferimento genetico.

Dei 129 tipi di pesci rilevati dall’eDNA, solo quattro non erano associati al record nella rispettiva regione.

Uno era un gigantesco wrymouth, un pesce allungato simile a un’anguilla con una testa larga, rilevato in Nuova Scozia dall’eDNA anche se è una specie del Pacifico.

Un pesce palla del nord catturato al largo di Taylor Head. Il pesce subtropicale non è stato rilevato dal campionamento eDNA, che era l’eccezione nello studio. (Ryan Stanley/Fisheries and Oceans Canada)

Potrebbe essere stata un’altra specie di wrymouth conosciuta nell’Atlantico, ma non nel loro database di riferimento.

La genetista di Fisheries and Oceans Canada Cathryn Abbott, presso la Pacific Biological Station di Nanaimo, BC, afferma che i ricercatori sono stati attenti a testare i loro risultati, ma hanno trovato poche lacune in cui un DNA rilevato non corrispondeva al riferimento locale.

“Lo abbiamo trovato davvero efficace”, ha detto Abbott.

“Questo è stato il nostro primo colpo a questo metodo, in questo contesto. E l’eDNA ha funzionato incredibilmente bene nella mia mente. Sono rimasto stupito dal fatto che abbiamo rilevato il doppio delle specie, ma immediatamente hanno avuto tutte un senso ecologico ed erano plausibili”.

In Nuova Scozia, i letti di eelgrass sono stati campionati da Taylor Head sulla sponda orientale all’isola di McNabs nella foce del porto di Halifax fino a Rosebay sulla sponda meridionale.

“Abbiamo alcune specie che non ci aspettavamo”, ha detto Stanley in un’intervista a Taylor Head.

Lì, la rete con sciabica da spiaggia di 25 metri ha catturato un minuscolo pesce palla settentrionale e un barracuda leggermente più grande, entrambi semitropicali.

Il piccolo pesce palla settentrionale trovato sulla costa orientale della Nuova Scozia. (Ryan Stanley/Fisheries and Oceans Canada)

L’eDNA non ha rilevato il pesce palla, ma ha raccolto il barracuda, diversi tipi di carangidi e un pesce farfalla pinna maculata non catturati nella sciabica.

“Queste specie sono state osservate a volte lungo la costa, in particolare più nella parte meridionale della provincia da subacquei ricreativi. Ma sono estremamente rare”, ha detto Stanley.

“L’eDNA ha fatto un ottimo lavoro, in particolare alla Taylor Head qui, identificando diversità che altrimenti non avremmo catturato direttamente nella rete”.

Nella Columbia Britannica, i ricercatori hanno rilevato cinque specie di salmone del Pacifico che non sono state catturate nelle sciabiche da spiaggia. Il salmone Chinook è stato rilevato in otto dei nove siti, ma non è stato catturato con sciabiche in nessun sito.

Come esempio di efficienza, gli scienziati hanno affermato che il codice a barre eDNA nei nove siti ha rilevato l’84% delle specie catturate da una precedente indagine sulla sciabica sulla spiaggia che ha coinvolto 89 località su un’area molto più ampia.

In Canada, con la costa più lunga del mondo – 240.000 chilometri – questo ha dei vantaggi.

In Nuova Scozia, i letti di eelgrass sono stati campionati da Taylor Head sulla sponda orientale all’isola di McNabs nella foce del porto di Halifax fino a Rosebay sulla sponda meridionale. (Ryan Stanley/Fisheries and Oceans Canada)

“È un modo perfetto per uscire in un ambiente e dare una rapida occhiata a cosa potrebbe esserci o cosa non c’è. E quando dico, veloce, guarda, è perché usciamo con una bottiglia per catturare un litro d’acqua, che è molto più facile di una nave ovviamente grande, che ha bisogno di andare con una grande rete e un mucchio di equipaggio”, ha detto Abbott.

L’eDNA ha i suoi limiti. Non conta i pesci, non è in grado di rilevare l’età, il sesso o le dimensioni, ma è un modo per verificare la presenza o l’assenza di una specie.

Abbott ha affermato che questo può aiutare a monitorare i cambiamenti nell’ecosistema, come il cambiamento climatico.

“Ci aspettiamo una maggiore espansione dei pesci verso nord man mano che le acque si riscaldano e le zone più settentrionali diventano tolleranti a quelle che sono specie più tropicali e subtropicali. Ci aspettiamo che l’eDNA sia un buon strumento per rilevare queste espansioni di gamma in anticipo, potenzialmente prima di quanto potremmo accadere prenderli in una rete”.

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